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4GHz帶寬信號的正確打開方式

2024-02-23 13:48:03  點擊(jī):

        帶寬在射頻微波係統中是一個經久不息(xī)的話題。眾所周知在通信係統中的香農公式描述了在高斯白噪聲背(bèi)景(jǐng)下連續信道(dào)的(de)容量(b/s)。其中(zhōng):B為信道帶寬(Hz);S為信號功率(lǜ)(W);n0為噪聲功率譜(pǔ)密度(W/Hz);N為噪聲功率(W)。由此可(kě)以看出信號(hào)的帶寬(kuān)與通信信道的容量是(shì)正(zhèng)相關的關係。比如在IEEE802.11ay覆蓋頻寬高達8.64GHz,從(cóng)而在version 2.0版本中目標速率實現了176Gbps(即22GB/s)的超(chāo)高速度,因此使用矢量信號源產(chǎn)生寬帶信號對於通信等(děng)測試是非常有意義的。

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       以現(xiàn)代雷達係統為例,在雷達係統中雷達距離分辨率ΔR=c/(2B)。其中c是光速,B是雷達信(xìn)號(hào)的帶寬,可以(yǐ)通過增大發射信號的帶寬,從(cóng)而獲(huò)得很高的距離分(fèn)辨力以激勵出目標的細節(jiē)特征。因而使用矢量信號源產生寬帶信號(hào)對於雷達測(cè)試也具有十(shí)分重要(yào)的現(xiàn)實意義。但(dàn)受電路(lù)工藝和速度的限製,單通道(dào)矢量(liàng)信號源產生的信號帶寬極為有限,難以滿足現代高分辨率雷(léi)達對帶寬(kuān)的要求,而采(cǎi)用多路拚接的方法不失為一種解決問題的有效(xiào)途徑(jìng)。

      多路拚接就是把多個信號通道產生的窄帶信號(hào)拚接成一個寬帶(dài)信號(hào)的方法,理想的拚(pīn)接如圖2所示(shì)。假設2個通道(dào)的(de)線性調(diào)頻信號帶(dài)寬都是2GHz,時間長度均是1us,把2路信號相加,得到的就是帶寬4GHz,時(shí)間長度(dù)2us 的線性調頻信號(hào)。綜上所述(shù),拚接不僅(jǐn)要求時域上的首尾拚接,而且要求頻域上的前後拚接,因此拚接的邊沿連續性就成為對所拚接信號質量(liàng)最重要的影響因素。

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     由(yóu)於實際硬件的影響,拚接(jiē)過程(chéng)不可能完全像圖2那(nà)樣的理(lǐ)想。各個通道信號的(de)幅度不一致,頻率與相位不連續,拚接過程中時間不連續都會對拚接出的信號質(zhì)量造成影響,使信號產生相應的(de)失真。


     為了說明多路帶寬拚接過程的幅度不一致,頻率與相位不連續,拚接過程中的時間不連續對拚接(jiē)出的(de)信號質量的影響(xiǎng)進行仿真,並對拚接出來的信號做脈衝(chōng)壓縮處理,觀察脈衝壓(yā)縮以後的效果。產生雙路線性調(diào)頻信號,每路帶寬都是2GHz,時間長度都(dōu)是1us,幅度都是1V。第一路是0~2GHz,0~1us,第二路是2~4GHz,1~2us。理想拚接以後的信號是帶寬4GHz,時間長度2us的線性調頻信(xìn)號。




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